speleoterapie – perspective bio-medicale …bioclima.ro/balneo-ro (35).pdf · balneo research...

7
Balneo Research Journal Vol.3, Nr.4, December 2012 SPELEOTERAPIE – PERSPECTIVE BIO-MEDICALE MODERNE Constantin Munteanu 1 , Diana Munteanu 1 , Iuri Simionca 2 , Mihai Hoteteu 1 , Delia Cinteza 3 , Horia Lazarescu 1 1 National Institute of Rehabilitation, Physical Medicine and Balneoclimatology INRMFB, Bdul Ion Mihalache, 11A, Bucharest, Romania, [email protected]; 2 Union Internationale de Spéléologie (UIS), Commission de speleotherapy, 3 Romanian Association of Balneology, B-dul Ion Mihalache, 11A, Bucharest, Romania, www.bioclima.ro Abstract: Speleoterapia – o forma speciala de climatoterapie, utilizeaza anumite condiţii specifice peşterilor şi salinelor pentru a trata mai multe afecţiuni, în special de tip respirator şi dermatologice. Speleoterapia utilizeazã anumite condiţii specifice peşterilor şi salinelor pentru a trata mai multe boli, în special de tip respirator. Aerul salinelor este sãrac în particule de praf ce ar putea sta la baza unor reacţii alergice sau a unor atacuri de astm. Acest fapt reduce orice tip de iritaţie şi astfel, simptomele de boalã sunt reduse sau chiar complet eliminate pe timpul şederii pacientului în salinã. Însã acest aspect nu poate sã explice efectul speleoterapiei pe termen lung. Tratarea astmului presupune staţionarea pacientului în subteran pentru 2-3 ore pe zi, timp de 2-3 luni. Un studiu mai vechi descrie un regim speleoterapeutic de 4 ore /zi timp de 6-8 sãptãmâni, pentru 100 de pacienţi cu boli pulmonare obstructive cronice şi astm. Rezultatele studiului au înregistrat o îmbunãtãţire a sãnãtãţii pacienţilor ce a durat între 6 luni şi 7 ani (Skulimowski, 1965). Obiectiv: Investigarea influenţei microclimatului salinelor Turda, Dej şi Cacica asupra morfologiei şi exprimãrii electroforetice a fibroblastelor pulmonare şi dermale in vitro obţinute din ţesutul pulmonar şi hipodermic al şobolanilor Wistar, în condiţii normale şi dupã inducerea astmului cu ovalbumina, respectiv dupã rãni şi arsuri experimentale. Materiale şi metode: culturile de fibroblaste dermale au fost obţinute din ţesutul pulmonar şi cel hipodermic prelevat de la şobolani Wistar. Culturile obţinute se dezvolta în monostrat de fibroblaste ataşate la vasul de cultivare. Înainte de iniţierea culturilor, şobolanii Wistar cu greutate de 75-100 g au fost separaţi în trei loturi: control, cu stare de astm experimental şi cu rãni şi arsuri. 10 animale din fiecare lot au fost trimise la salinele Turda, Dej şi Cacica timp de 14 zile şi menţinute în mediul salin, ca şi în speleoterapie. Rezultate: Speleoterapia aplicatã şobolanilor Wistar a determinat diferenţe semnificative în morfologia celularã şi în exprimarea electroforeticã a fibroblastelor pulmonare şi dermale din culturile primare realizate. Datele obţinute confirmã efectele terapeutice ale speleoterapiei prin comparaţie cu datele experimentale de la animalele martor. Concluzii: Rezultatele acestui studiu indicã faptul ca speleoterapiea induce schimbări în morfologia şi expresia proteicã a fibroblastelor dermale şi pulmonare in vitro, iar aceste schimbări susţin efectele terapeutice ale speleoterapiei. Cuvinte cheie: speleoterapie, fibroblaşti, salina. 1. Introducere Astmul este o boală caracterizată prin inflamaţia cronică a căilor respiratorii ce devin astfel hiper- responsive şi prin schimbări în arhitectura acestora, proces denumit remodelare. Celulele responsabile pentru menţinerea structurii pulmonare sunt celulele parenchimatoase ale plămânului, inclusiv celule epiteliale, celule mezenchimale, şi celule endoteliale. Studii recente au sugerat că funcţia celulelor epiteliale, a celulelor musculare netede şi a fibroblaştilor din culturi obţinute din plamanii persoanelor cu astm diferă de funcţia celulelor cultivate în mod similar de la persoane sãnãtoase, fără astm. Aceste diferenţe funcţionale, legate de reparare şi remodelare, ar putea contribui la modificarea structurală a căilor respiratorii (Sugiura et al., 2007). Studiul actual a fost conceput pentru a investiga influenţa microclimatului Salinelor Turda, Cacica şi Dej asupra morfologiei celulare şi exprimarea electroforeticã a fibroblastelor pulmonare in vitro obţinute de la şobolani Wistar, în condiţii normale şi de sensibilizare cu Ovalbumina - " astmatici ". Fibroblastele au fost cultivate din parenchimul pulmonar prelevat de la animale martor, sensibilizate cu ovalbumină netratate şi şobolani trataţi în salina după sensibilizare cu ovalbuminã - aflaţi în curã de speleoterapie. Forma fibroblastelor în cultură poate varia în funcţie de substratul pe care sunt crescute şi de spaţiul pe care îl au pentru mişcare. Utilizarea culturilor de fibroblaste pulmonare pentru a verifica proprietăţile terapeutice ale microclimatului salin în cure de speleoterapie, reprezintă o modalitate ştiinţificã de a stabili metodologia medicalã de prevenire, tratare şi recuperare a pacienţilor cu diverse probleme pulmonare. Prin studii in vitro se pot urmãri: morfologia celularã, sinteza proteicã, secreţia anumitor substanţe, metabolismul celular, interacţia celulelor prin receptori celulari cu diferiţi liganzi, captarea sau eliberarea electroliţilor ori a altor tipuri de substanţe care ajung în mediul celular. Pentru urmărirea şi caracterizarea răspunsului celulelor cultivate in vitro şi supuse acţiunii directe a factorilor naturali terapeutici, se vor utiliza culturi de celule obtinute prin procedee specifice în cadrul Laboratorului de Culturi Celulare. Protocoalele esenţiale pentru culturile de celule sunt reprezentate de: obţinerea de culturi primare, subcultivarea celulelor, tripsinizarea, pasarea culturilor celulare, numãrarea celulelor folosind hemocitometrul, evaluarea viabilitãţii celulare: metoda de excludere a albastrului tripan, colorarea cu roşu neutru; teste de citotoxicitate: studiul lactatdehidrogenazei, testul MTT, determinarea curbei de creştere a celulelor, evidenţierea histochimicã a celulelor senescente pe baza activitãţii βgalactozidazei, determinarea eficienţei de clonare, decongelarea şi crioconservarea celulelor. 97

Upload: vanhuong

Post on 07-Feb-2018

217 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Balneo Research Journal Vol.3, Nr.4, December 2012

SPELEOTERAPIE – PERSPECTIVE BIO-MEDICALE MODERNE

Constantin Munteanu1, Diana Munteanu1, Iuri Simionca2, Mihai Hoteteu1, Delia Cinteza3, Horia Lazarescu1

1National Institute of Rehabilitation, Physical Medicine and Balneoclimatology INRMFB, Bdul Ion Mihalache, 11A, Bucharest, Romania, [email protected];

2 Union Internationale de Spéléologie (UIS), Commission de speleotherapy, 3 Romanian Association of Balneology, B-dul Ion Mihalache, 11A, Bucharest, Romania, www.bioclima.ro

Abstract: Speleoterapia – o forma speciala de climatoterapie, utilizeaza anumite condiţii specifice peşterilor şi

salinelor pentru a trata mai multe afecţiuni, în special de tip respirator şi dermatologice. Speleoterapia utilizeazã anumite condiţii specifice peşterilor şi salinelor pentru a trata mai multe boli, în special de tip respirator. Aerul salinelor este sãrac în particule de praf ce ar putea sta la baza unor reacţii alergice sau a unor atacuri de astm. Acest fapt reduce orice tip de iritaţie şi astfel, simptomele de boalã sunt reduse sau chiar complet eliminate pe timpul şederii pacientului în salinã. Însã acest aspect nu poate sã explice efectul speleoterapiei pe termen lung. Tratarea astmului presupune staţionarea pacientului în subteran pentru 2-3 ore pe zi, timp de 2-3 luni. Un studiu mai vechi descrie un regim speleoterapeutic de 4 ore /zi timp de 6-8 sãptãmâni, pentru 100 de pacienţi cu boli pulmonare obstructive cronice şi astm. Rezultatele studiului au înregistrat o îmbunãtãţire a sãnãtãţii pacienţilor ce a durat între 6 luni şi 7 ani (Skulimowski, 1965).

Obiectiv: Investigarea influenţei microclimatului salinelor Turda, Dej şi Cacica asupra morfologiei şi exprimãrii electroforetice a fibroblastelor pulmonare şi dermale in vitro obţinute din ţesutul pulmonar şi hipodermic al şobolanilor Wistar, în condiţii normale şi dupã inducerea astmului cu ovalbumina, respectiv dupã rãni şi arsuri experimentale.

Materiale şi metode: culturile de fibroblaste dermale au fost obţinute din ţesutul pulmonar şi cel hipodermic prelevat de la şobolani Wistar. Culturile obţinute se dezvolta în monostrat de fibroblaste ataşate la vasul de cultivare. Înainte de iniţierea culturilor, şobolanii Wistar cu greutate de 75-100 g au fost separaţi în trei loturi: control, cu stare de astm experimental şi cu rãni şi arsuri. 10 animale din fiecare lot au fost trimise la salinele Turda, Dej şi Cacica timp de 14 zile şi menţinute în mediul salin, ca şi în speleoterapie.

Rezultate: Speleoterapia aplicatã şobolanilor Wistar a determinat diferenţe semnificative în morfologia celularã şi în exprimarea electroforeticã a fibroblastelor pulmonare şi dermale din culturile primare realizate. Datele obţinute confirmã efectele terapeutice ale speleoterapiei prin comparaţie cu datele experimentale de la animalele martor.

Concluzii: Rezultatele acestui studiu indicã faptul ca speleoterapiea induce schimbări în morfologia şi expresia proteicã a fibroblastelor dermale şi pulmonare in vitro, iar aceste schimbări susţin efectele terapeutice ale speleoterapiei. Cuvinte cheie: speleoterapie, fibroblaşti, salina.

1. Introducere Astmul este o boală caracterizată prin inflamaţia

cronică a căilor respiratorii ce devin astfel hiper-responsive şi prin schimbări în arhitectura acestora, proces denumit remodelare. Celulele responsabile pentru menţinerea structurii pulmonare sunt celulele parenchimatoase ale plămânului, inclusiv celule epiteliale, celule mezenchimale, şi celule endoteliale. Studii recente au sugerat că funcţia celulelor epiteliale, a celulelor musculare netede şi a fibroblaştilor din culturi obţinute din plamanii persoanelor cu astm diferă de funcţia celulelor cultivate în mod similar de la persoane sãnãtoase, fără astm. Aceste diferenţe funcţionale, legate de reparare şi remodelare, ar putea contribui la modificarea structurală a căilor respiratorii (Sugiura et al., 2007).

Studiul actual a fost conceput pentru a investiga influenţa microclimatului Salinelor Turda, Cacica şi Dej asupra morfologiei celulare şi exprimarea electroforeticã a fibroblastelor pulmonare in vitro obţinute de la şobolani Wistar, în condiţii normale şi de sensibilizare cu Ovalbumina - " astmatici ".

Fibroblastele au fost cultivate din parenchimul pulmonar prelevat de la animale martor, sensibilizate cu ovalbumină netratate şi şobolani trataţi în salina după sensibilizare cu ovalbuminã - aflaţi în curã de speleoterapie. Forma fibroblastelor în cultură poate varia în funcţie de substratul pe care sunt crescute şi de spaţiul pe care îl au pentru mişcare.

Utilizarea culturilor de fibroblaste pulmonare pentru a

verifica proprietăţile terapeutice ale microclimatului salin în cure de speleoterapie, reprezintă o modalitate ştiinţificã de a stabili metodologia medicalã de prevenire, tratare şi recuperare a pacienţilor cu diverse probleme pulmonare.

Prin studii in vitro se pot urmãri: morfologia celularã, sinteza proteicã, secreţia anumitor substanţe, metabolismul celular, interacţia celulelor prin receptori celulari cu diferiţi liganzi, captarea sau eliberarea electroliţilor ori a altor tipuri de substanţe care ajung în mediul celular.

Pentru urmărirea şi caracterizarea răspunsului celulelor cultivate in vitro şi supuse acţiunii directe a factorilor naturali terapeutici, se vor utiliza culturi de celule obtinute prin procedee specifice în cadrul Laboratorului de Culturi Celulare.

Protocoalele esenţiale pentru culturile de celule sunt reprezentate de: obţinerea de culturi primare, subcultivarea celulelor, tripsinizarea, pasarea culturilor celulare, numãrarea celulelor folosind hemocitometrul, evaluarea viabilitãţii celulare: metoda de excludere a albastrului tripan, colorarea cu roşu neutru; teste de citotoxicitate: studiul lactatdehidrogenazei, testul MTT, determinarea curbei de creştere a celulelor, evidenţierea histochimicã a celulelor senescente pe baza activitãţii βgalactozidazei, determinarea eficienţei de clonare, decongelarea şi crioconservarea celulelor.

97

Balneo Research Journal Vol.3, Nr.4, December 2012

Figure 1. Turda Salt Mine

Pielea reprezintă interfaţa primară între organism şi mediul înconjurător. Spectrul agresiunilor la care pielea este susceptibilă include afecţiuni cauzate de către agenţi chimici şi microbieni, radiaţii termice şi electromagnetice şi traume mecanice. Consecinţa distrugerii pielii este invazia microorganismelor patogene, ceea ce poate afecta viaţa omului.

Vindecarea unei rǎni este un rǎspuns natural, restaurativ, la o leziune tisularǎ – care constǎ dintr-o cascadǎ de evenimente celulare a cǎror naturǎ depinde de caracteristicile rǎnii. Existǎ rǎni acute rezultate în urma intervenţiilor chirurgicale, penetrǎrii unor obiecte contondente, amputǎrii unor falange, rozǎturi, arsuri, muşcǎturi de animale, etc. şi rǎni cronice ca ulcerul arterial, ulcerul venos, limfedemul, ulcerul de presiune şi ulcerul neuropatic.

Utilizarea culturilor de celule dermale pentru a verifica proprietăţile terapeutice ale microclimatului din saline în cure de speleoterapie, reprezintă o modalitate ştiinţificã de a stabili metodologia medicalã de prevenire, tratare şi recuperare a pacienţilor cu diverse probleme dermatologice

2. Geography and geology Una dintre salinele cu perspective uriaşe pentru

turismul medical şi balneoclimatic din Romania este Salina Turda.

Salina Turda este unul dintre monumentele istorice din România, din judeţul Cluj şi o atracţie turistică la nivel naţional şi internaţional în special pentru Baile Sarate Turda, lacul sãrat Durgău si ruinele castrului roman Potaissa unde a staţionat Legiunea a V-a Macedonica acum 2000 de ani.

Exploatarea de sare de la Turda, în microdepresiunea actuală a statiunii Baile Sarate are un interes special în timpul ocupaţiei romane în Dacia.

Prima atestare documentară a localitãţii, datând din secolul al XII-lea atunci când, cãutãtorul de roci, minerale si fosile de colecţie - Joanne Fridvaldscky spune- "este atat de faimos ca nu are egal în tot Estul".

Zona Sărăturile Turzii a fost declarată rezervaţie naturală de interes naţional şi a devenit un muzeu al mineritului de sare.

Salina Turda sa alăturat la circuitul turistic în 1992 (Ov. Mera si al., 2010) şi a beneficiat de finanţare din partea Uniunii Europene în cadrul Programului PHARE CES 2005, prin intermediul proiectului "Îmbunătăţirea

atractivităţii potenţialului turistic al staţiunii balneare Lacurile Sãrate - Zona Durgău -Valea Sărată şi Salina Turda". Lucrările de modernizare la Salina Turda au început în 2008 şi au durat doi ani.

Mina de sare Turda are din punct de vedere balneoclimatic toate condiţiile necesare, pentru uz terapeutic: mine cu camere corespunzãtor echipate, adaptate atât pentru turişti dar şi pentru persoane bolnave, inclusiv persoane cu handicap locomotor, camerele de sare au un spaţiu mare, fiind camere izolate; nu exista exploatare curenta a sãrii iar în mina Terezia există un lac salin adaptat pentru recreere.

Deschiderea oficială a Salinei modernizate Turda a avut loc la 22 ianuarie 2010.

Salina Cacica - se află în localitatea cu acelaşi nume,

în partea de NE a România, la 42 km de Oraşul Suceava şi 17 km de localitatea Gura Humorului.

Aerul puternic ozonat, puritatea si frumusetea naturii, fac din acest loc o destinaţie atractivă în orice anotimp, atât pentru odihnă, agrement şi tratament al tulburărilor respiratorii.

Intrarea în mina de sare se face pe scări de brad, care sunt de peste 200 de ani, mineralizate de apa sarata care a penetrat lemnul. Lucrul minerilor cu dalta şi barosul au lăsat adevărate opere de artă, ce poartă pecetea talentului tăiat în masivul de sare: scări de acces, tavane boltite sau galerii imense.

Măsura reală a maiestriei celor care au săpat în sare cu ciocanul este datã de biserica mica construita in sare, la o adâncime de 27 de metri şi sala de dans situatã la o adâncime de 37 de metri.

Această capelă catolică subteran sfinţitã a fost în anul 1800 şi adună toţi locuitorii, în ultimele două secole, la sărbătoarea Sf. Varvara, sfant protector al minerilor.

Ocna Dej mina de sare se află în România, în

mijlocul Bazinului Transilvaniei la 3 km de oraşul Dej şi 60 km de Cluj-Napoca. Importanţa sãrii în dezvoltarea civilizaţiei umane şi calitatea sa excepţională a făcut ca acest depozit de sare de la Ocna Dej să fie exploatat inca din antichitate.

Prima atestare documentara privind exploatarea sării la Ocna Dej dateazã din epoca romană şi pot fi observate şi astăzi excavãri rămase înfundate. Dupa imperiul Roman extracţia a continuat până în secolele XII-XIII, atunci când se consideră debutul actualului perimetru minier la Ocna Dej.

Astăzi, mina de sare Ocna Dej face parte din sare Compania Naţională a Sãrii SA, a cãrei principala activitate este extracţia, prepararea şi comercializarea resurselor de sare.

Mina de sare Ocna Dej se caracterizează prin: Temperatura: 12.4 -14.5 0C, presiune: 1,018-1,020 hPa, umiditate: 65-71%, prezenţa aerosolilor salini, iluminatul artificial şi sistemul de ventilaţie propriu. O concentraţie mai mare de NaCl este asigurată prin funcţionarea continuă a minei.

Aceste condiţii de mediun existente la salina Ocna Dej au condus pe cercetatori sa realizeze studii privind evaluarea posibilitãţii de a folosi această mină, nu numai pentru extracţia sării, dar şi pentru dezvoltarea terapiei cu radon şi speleoterapiei în România (Calin MR. şi MA Calin , 2010).

98

Balneo Research Journal Vol.3, Nr.4, December 2012

PIP2PIDAG

MUNC

PLC

DshAkt/PKB

PKC

Ligand A

Li

IP3

+

IP2IP

inositol

Lithium-ResponsiveGene Network

Long-term LithiumEffects

Ca2+

Li+

APC

GSK-3β

AXIN

PP2A

GBP

β-catenin

Regulation of PKCresponsive genes

TCF/LEF responsivegenes

TCF/LEF

IMPase

IMPase

CMP-PA FrizzledPI-3K

αγ β

β-catenin

β-catenin

Phosphorylation, Translocation oftranscription factors

NEUROPROTECTIONNEUROPLASTICITYSYNAPTIC FUNCTION

3. Materiale şi metode

+

+

+

+-

- -

- --

P

Protein degradation

Wnt

1 2 3 4 5 6 7 8 9

S1

0

5

10

15

20

25

30

12

34

56

78

9S1

0

0,01

0,02

0,03

0,04

1 2 3 4 5 6 78 9

S1

0

10

20

30

40

1 2 3 4 5 6 7 8 9

S1

0

0,5

1

1,5

2

2,5

Fig.2 Design experimental

Materiale: Tampon fosfat salin (TFS: NaCl 0,13M + KCl 2,6mM + Na2HPO4 x12 H2O 8mM + KH2PO4 1,4mM); mediu HAM-F12 (Sigma); penicilină 100 U/ml, streptomicină 100µg/ml (Antibiotice S. C. Iaşi); neomicină 50µg/ml (Sigma); ser fetal de viţel (Sigma).

Model animal –şobolani Wistar cu rãni şi arsuri experimentale: Şobolani Wistar de 75-100 g greutate au fost supuşi la rãni şi arsuri de 1 cm patrat, pe suprafaţa dorsalã - spate.Primary pulmonary fibroblasts culture

Model animal –şobolan Wistar cu astm indus alergenic Şobolani Wistar de 75-100 g greutate au fost sensibilizaţi prin injecţii intramusculare cu Ovalbumina.

Cultura de fibroblaste pulmonare După anestezia realizatã cu cloroform şi disecţia

sternalã a animalelor, a fost preluat ţesut pulmonar care a fost plasat în soluţie tampon fosfat salin (TFS) pe gheaţă. Prin tripsinizãri succesive cu tripsinã 0,125% şi centrifugare, peletul celular este preluat într-o cantitate corespunzãtoare de mediu. Celulele au fost crescute în mediu HAM-F12 cu 4500mg/l glucoză, 25 mM HEPES, 100 U/ml penicilină, 100 µg/ml streptomicină şi 50 µg/ml neomicină. Mediul a fost suplimentat cu 10% ser fetal de viţel.

După 24 ore s-a schimbat mediul de cultură, pentru a îndepărta celulele moarte şi resturile celulare. Ulterior schimbarea mediului s-a efectuat zilnic. Celulele au fost cultivate pe plăci Petri de sticlă, cu diametrul de 50 mm (Schott).

Cultura de fibroblaste dermale După anestezia realizatã cu cloroform şi eliminarea

pãrului cu ajutorul unei lame de ras sterile, a fost preluatã o suprafaţã de 1 cm2 de piele, care a fost plasatã în soluţie tampon fosfat salin (TFS) pe gheaţă. Prin tripsinizãri succesive cu tripsinã 0,125% şi centrifugare, peletul celular este preluat într-o cantitate corespunzãtoare de mediu. Celulele au fost crescute în mediu HAM-F12 cu 4500mg/l glucoză, 25 mM HEPES, 100 U/ml penicilină, 100 µg/ml streptomicină şi 50 µg/ml neomicină. Mediul a fost suplimentat cu 10% ser fetal de viţel.

Microscopia în contrast de fazã Microscopia în contrast de fază, descrisã pentru prima

data in 1934 de catre fizicianul olandez Frits Zernike, este o tehnica opticã de contrast ce poate fi utilizatã pentru a produce imagini cu contrast ridicat a probelor transparente, cum sunt celulele vii.

Electroforeza SDS-PAGE Electroforeza proteinelor din lizatul celular omogen

total are ca scop stabilirea schimbărilor aparute la nivelul expresiei proteice a culturilor de fibroblaste obţinute de la şobolanii supuşi tratamentului speleoterapeutic.

Electroforeza proteinelor în gel de poliacrilamidă a fost făcut în condiţii denaturante în conformitate cu tehnicile descrise de Laemmli (1979). Culturile au fost spălate cu TFS, raclate de la placa de cultură şi lizate în tampon care conţine 0,5 M Tris-HCl, pH 6,8 + 0,05% BPB + glicerol 10% + 10% SDS. Analiza densitometricã pentru evaluarea cantitãţii relative de proteine s-a efectuat cu ajutorul sistemului SCIE-PLAS VISION, utilizãnd soft-ul de analizã a gelurilor GeneTools de la SYNGENE, versiunea 4.00. 4. Rezultate 4.1. Rezultatele speleoterapiei asupra celulelor dermale

Cultura de celule dermale martor de 7 zile are o compoziţie celularã heterogenã formatã din fibroblaste dermale şi celule epiteliale de tipul keratinocitelor. Dupã 7 zile de cultivare se ajunge la un nivel avansat de preconfluenţã celularã. Diviziunea celularã are o frecvenţã ridicatã. Morfologia celularã a celulelor martor corespunde datelor din literatura de specialitate.

Cultura de celule dermale de 7 zile obţinutã de la animale martor negativ, cu rãni şi arsuri, dar netrataţi prin speleoterapie prezintã mai multe modificãri morfologice faţã de cultura martor de celule dermale, fiind observatã o reducere semnificativã a numãrului de fibroblaste din culturã, diminuarea frecvenţei diviziunilor celulare şi accentuarea morfopatologiilor celulelor din culturã. Dupã 7 zile de cultivare, nivelul de preconfluenţã este mult mai redus decât în cazul martor.

Cultura de celule dermale de la şobolani din loturile de control pozitiv, fãrã rãni şi arsuri şi trimişi la speleoterapie în salinele Cacica şi Dej prezintã un aspect intermediar între martorii negativi cu rãni şi arsuri şi martorul de control, ţinut la Biobazã.

Cultura de celule dermale de 7 zile obţinutã de la şobolani cu rãni şi arsuri, trataţi prin speleoterapie la Cacica şi Dej prezintã o ameliorare evidentã microscopic a parametrilor morfologici, în comparaţie cu martorii negativi. Creşte densitatea şi viabilitatea celularã

Observaţiile morfologice sunt confirmate de analiza electroforetică, ce demonstrează prin creşterea expresiei unor proteine şi a nivelului total de proteine din omogenatul celular dupã expunerea animalelor cu rãni şi arsuri la mediul din salinele Cacica şi Dej, fiind astfel inversate procesele morfopatologice ale celulelor dermale din culturã.

99

Balneo Research Journal Vol.3, Nr.4, December 2012

Healthy rats “asthmatic” rats CACICA

Healthy rats “asthmatic” rats DEJ

Fig. 3 Experimental results for dermal fibroblasts cultures

CACICA “ASTHAMTIC” RATS

HEALTHY RATS

DEJ “ASTHAMTIC” RATS

HEALTHY RATS

100

Balneo Research Journal Vol.3, Nr.4, December 2012

101

Healthy rats “asthmatic” rats TURDA

Healthy rats “asthmatic” rats CACICA

Healthy rats “asthmatic” rats DEJ

4.2. Rezultate asupra fibroblastelor pulmonare

Cultura martor de fibroblaste pulmonare de 7 zile are un aspect omogen cu un nivel ridicat de pre-confluenta. Diviziunea celularã este la un nivel ridicat iar morfologia celularã în microscopie opticã este tipicã, descrisã în literatura de specialitate.

Fibroblaste pulmonare din culturi de 7 zile obţinute de la şobolani sensibilizaţi cu ovalbumina prezintă mai multe schimbări morfologice faţã de cultura martor de fibroblaste pulmonare, fiind observatã reducerea numărului de fibroblaste pulmonare în cultură, diminuarea ratei de diviziune celularã, precum şi o morfopatologie celularã accentuatã a fibroblastelor în cultură. După 7 zile de cultivare, nivelul de pre-confluenta este mult mai mic decât în cazul martor.

Culturile de 7 zile de fibroblaste pulmonare obţinute de la şobolani sensibilizaţi cu Ovalbumina şi trataţi prin speleoterapie în Salinele Turda, Cacica şi Dej prezinta o imbunãtãţire a parametrilor morfologici ai celulelor, comparativ cu culturile obţinute de la şobolani „astmatici” sensibilizaţi cu ovalbuminã şi netrataţi.

Fibroblastele pulmonare au fost omogenizate cu tampon Laemmli pH 6,8, iar proteinele din omogenatele obţinute au fost separate prin electroforeză pe gel de poliacrilamidă cu 10% SDS care menţine polipeptidele într-o stare denaturatã dupã ce acestea au fost tratate cu agenţi puternici de reducere pentru a elimina structura secundarã şi terţiarã.

Probele de 10µl au fost încărcate în godeurile din gel. Unul dintre godeuri a fost rezervat pentru amestecul de markeri moleculari Sigma de 205, 116; 97; 66; 55; 45, 36, 29, 24; 20; 14,2 şi 6,5 kDa

Dupã electroforeza, gelul a fost colorat cu Coomassie Brilliant Blue R -250, ceea ce a permis vizualizarea proteinelor separate. După colorare, diferitele proteine au apărut ca benzi distincte în gel (Towbin et al., 1979).

Analiza cu versiunea de software 4 GeneTools de la SynGene din fiecare track de electroforeză, ne-a permis să comparãm profilurile de expresie totalã a proteinelor.

Datele obţinute confirmã observaţiile noastre de microscopie opticã, fiind depistatã o scãdere a nivelului total de proteine la 130µg în cazul indus de astm faţã de 160 µg la martor.

Cura speleoterapeutica în Salina Turda a readus acest parametru la o valoare apropiatã de martor, respectiv de 155 µg proteine totale.

Date asemenatoare au fost obţinute şi pentru salinele Cacica şi Dej. Astfel, faţã de lotul martor cu un nivel proteic total de 80,6 µg, acest parametru are valoarea de 67,41µg în cazul indus de astm experimental, dar creşte la valori de 81,95 dupa speleoterapia la Cacica şi respectiv 88,72 dupa speleoterapia in Salina Dej.

TURDA “ASTHAMTIC” RATS

HEALTHY RATS

Balneo Research Journal Vol.3, Nr.4, December 2012

155130

160

0

50

100

150

200

prot

ein

amou

nt

sample

Total amount of proteins (yg) / 10 yl

Series1

Series1 155 130 160

1 2 3

102

Balneo Research Journal Vol.3, Nr.4, December 2012

5. Discuţii Prezentul studiu a evaluat fenotipurile morfologice

legate de procesele de reparare şi remodelare a culturilor de fibroblaste dermale şi pulmonare obţinute de la şobolani Wistar martor şi şobolani ovalbumin-sensibilizaţi - un model pentru astmul bronşic care duce la hiper-rãspunsul căilor respiratorii şi remodelarea cronicã a căilor respiratorii, aşa cum şi alţi autori au prezentat.

Comparativ cu fibroblastele din cultura martor, fibroblastele obţinute din parenchimul pulmonar de la şobolani "astmatici" şi şobolani ovalbumin-sensibilizaţi trataţi în Salinele Turda, Cacica şi Dej am demonstrat rolul pozitiv al mediului salin pentru tratarea astmului.

Studiul actual s-a axat pe fibroblaste, fiind considerate a fi celule ce joacă un rol important în menţinerea şi remodelarea ţesutului conjunctiv interstiţial.

În acest context, fibroblastele joaca un rol cheie în menţinerea şi modificarea structurii ţesutului. Capacitatea fibroblastelor de a migra şi de a prolifera ca răspuns la stimuli chemotactici sau ca răspuns la factori de creştere specifici este explicatã prin necesitatea de a controla acumularea lor la locurile unde are loc repararea ţesuturilor. Capacitatea fibroblastelor de a produce şi de a remodela matricea extracelularã este consideratã a contribui la modificările structurale ale ţesuturilor. Remodelarea ţesuturilor implică probabil activitatea contractilă a fibroblastelor.

Studiul de faţă susţine ideea că fibroblastele modificate fenotipic pot contribui la remodelarea căilor respiratorii în astm. Fibroblastele cultivate din plamani de la animale sensibilizate cronic cu ovalbuminã au demonstrat creşterea în mod constant a unor răspunsuri reparatorii (Sugiura et al., 2007).

6. Concluzii Analiza morfologicã a culturilor, realizatã

microscopic, în contrast de fazã, relevã regenerarea celularã dupã expunerea animalelor la mediul din salinele Turda, Dej şi Cacica, faţã de culturile obţinute de la animale sensibilizate cu ovalbiminã. Observaţiile de morfologie celularã sunt confirmate

de analiza electroforeticã, care demonstreazã prin modificarea profilului mai multor proteine şi prin determinarea cantitãţii totale de proteine cã expunerea la mediul din salinele Turda, Cacica şi Dej favorizeazã obţinerea celulelor dermale şi a fibroblastelor pulmonare în vitro; Sensibilizarea cu ovalbiminã a animalelor de

laborator scade considerabil numãrul celulelor dermale şi a fibroblastelor pulmonare din culturile obţinute şi creşte nivelul morfopatologic.

Aprecieri Acest studiu a fost terminat în 2011 şi finanţat de

către Autoritatea Naţională pentru Cercetare Ştiinţificã - CNMP, contract nr. 42120/2008, proiect: Studiu complex medico-biologic in vederea utilizarii inovative a factorilor potential terapeutici de mediu din saline si pestera in sanatate si turism balneoclimatic; soluţii de modelare a acestora, coordonat de Dr. Iuri Simionca.

Bibliografie 1. Calin M.R., Calin M.A. – Evaluation of the radon

concentration in Ocna Dej salt mine, Romania, J Radioanal Nucl Chem (2010) 286: 169-173, DOI 10.1007/s10967-010-0648-8, URL: http://dx.doi.org/10.1007/s10967-010-0648-8

2. Flaxman A. – cell identification in primary cell cultures from skin, In vitro, vol.10, no 1&2, 1974

3. Foster Judith Ann, Celeste B.R., Miller M.F. – Pulmonary Fibroblasts: an in Vitro Model for Emphysema, The Journal of Biological Chemistry, Vol. 265, No. 26, 1990, p. 15544-15549;

4. Horvath Tibor (1986) – Speleotherapy: a special kind of climatotherapy, its role in respiratory rehabilitation, Disability & Rehabilitation, 8:2, 90-92, DOI: 10.3109/03790798609166185, URL: http://dx.doi.org/10.3109/03790798609166185

5. Laemmli U.K. (1979) Cleavage and structural proteins duting the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature 227: 680-682.

6. Nunez J.S., Torday J.S. – The Developing Rat Lung Fibroblast and Alveolar Type II Cell Activity Recruit Surfactant Phospholipid Substrate, American Institute of Nutrition, 1995, 1639S-1643S

7. Simionca I., Grudnicki N., Buturuga A., Hoteteu M., Kiss J., Oprina A. – Speleoterapia bolnavilor cu astm bronşic non-sever prin intermediul factorilor terapeutici din salina Slãnic Prahova, Editura “George Tofan”, Suceava 2009, ISBN 978-973-1862-87-3

8. Sugiura H., Liu X., Duan F., Kawasaki S., Togo S., Kamio K., Wang X.Q., Mao l., Ahn Y., Ertl R.F., Bargar T.W., Berro A., Casale T.B. – Cultured Lung Fibroblasts from Ovalbumin-Challenged “Asthmatic” Mice Differ Functionally from Normal, Am. J. Respir Cell Mol Biol, Vol 37, pp 424-430, 2007

9. Towbin H., Staehelin T., Gordon J. (1979) Electrophoretic transfer of proteins from polyacrylamide gels to nitrocellulose sheets: Procedure and some applications. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 76: 4350-4354.

10. Skulimowski M. - Treatment of bronchial asthma patients in the chambers of the rock salt mine in Wieliczka, Arch Phys Ther (Leipz). 1965 Nov-Dec;17(6):417-21

11. Karen M. Perrin, Karen S. Dindial - Understanding the Modalities of Complementary and Alternative Asthma Treatments: What Every Health, The International Electronic Journal of Health Education, 2000; 3(1): 6-1

103